Fysikkprisen til "absurd fenomen"

Nobelprisen i fysikk gikk i år til tre amerikanere for kvarkeforskning.

Denne artikkelen er over ti år gammel og kan inneholde utdatert informasjon.

H. David Politzer ved Caltech og Frank Wilczek ved MIT vant prisen sammen med David J. Gross, som jobber ved Kavli Institute for Theoretical Physics. The Kavli Institute og The Kavli Foundation ble grunnlagt av den norske fysikeren, forretningsmannen og innovatøren Fred Kavli.

De får prisen for oppdagelsen av et tilsynelatende absurd fenomen, forbundet med spørsmålene om hva som er naturens minste byggesteiner. Atomer er som kjent bygd opp av atomkjernen og elektroner utenfor kjernen. Atomkjernen er bygd opp av protoner og nøytroner - og disse er igjen bygd opp av kvarker.

Opptrer som frie partikler

De tre prisvinnerne fant, tidlig på 1970-tallet at kreftene mellom kvarker er svake når kvarkene er nære hverandre. Kreftene er så svake at kvarkene opptrer nærmest som frie partikler når de er nesten helt inntil hverandre. Dette fenomenet kalles “asymptotisk frihet”.

Når kvarkene fjernes fra hverandre, blir de tiltrekkende kreftene sterkere - noe som tilsynelatende absurd og helt motsatt av hva vi skulle tro. Omtrent som om partiklene skulle vært bundet sammen av en gummistrikk, med andre ord.

Denne sterke kjernekraften er den dominerende kraften som holder atomkjernen sammen. De tre andre kreftene i naturen er den svake kjernekraften, den elektromagnetiske kraften og tyngdekraften.

Ny fysisk teori

Arbeidene til de tre forskerne var på denne måten med på å befeste partikkelfysikkens Standardmodell.

De beskrev resultatene i en elegant artikkel i 1973, som førte til en helt ny fysisk teori, kvantekromodynamikken.

Arbeidet er også en viktig ingrediens i de pågående bestrebelsene på å skape en enhetlig beskrivelse av alle krefter i naturen, fra de minste partikler til de største astrofysiske fenomen. Vi kan også kalle det arbeidet med å forene kvantefysikken med klassisk fysikk, særlig relativitetsteori.

Strengteori

Et annet forskningsfelt som jobber med det samme (og som for øvrig Einstein viet siste halvdel av sitt liv til), nemlig “The Great Unified Theory”, er de ulike former for strengteori.

Disse har vært veldig i vinden de siste årene, men da kvantekronodynamikken dukket opp tidlig på 1970-tallet, ga den den nylig utviklede strengteorien et midlertidig tilbakeslag.

Strengteoretikerne ble feid av banen, da det viste seg at kvantekromodynamikken, trygt forankret i klassiske begreper som partikler og felt - og uten å ta ordet “streng” i sin munn - klarte å gi en langt bedre beskrivelse av hva som foregikk inne i atomkjernene.

SE OGSÅ

Powered by Labrador CMS